| 研究課題/領域番号 |
07455070
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
設計工学・機械要素・トライボロジー
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
研究代表者 |
田中 正人 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10011131)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
|
| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
|
| 配分額 *注記 |
8,200千円 (直接経費: 8,200千円)
1996年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1995年度: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
|
|---|
| キーワード | ジャーナル軸受 / 油膜破断 / 遠心力 / 油膜動特性 / すべり軸受 / 遠心力効果 / 軸方向油膜破断現象 |
|---|
| 研究概要 |
軸方向油膜破断現象を発生させる立型高速すべり軸受試験装置を設計、製作した。軸受面内に固定したセンサーと軸との間を流れる潤滑膜が100%液体である場合と油膜破断が生じた場合とで気液に誘電率の差があることから、油膜破断が検出できるようにした。本実験装置を用いて、ジャーナル軸受を高速で運転すると、軸方向油膜破断が発生することがこのセンサーの応答により確認できた。
軸方向油膜破断の挙動を予測する理論モデルを開発することに成功した。このモデルは、ジャーナルの高速回転により油膜に作用する遠心力のために、通常は小さいとして無視されている油膜厚み方向の圧力分布が無視できないくらいに大きくなり、圧力低下の度合いが大きいジャーナル表面に近い位置の油膜から、溶解していた空気が析出・合体して油膜破断が生じるとするものである。また高速回転のために軸と軸受はほぼ同心状態で運転すると考えられるので、周方向には一様な2次元問題として扱うことができ、油膜破断は軸受内部から軸受端に向って成長することになる。この挙動を数値的に解明するために、油膜に作用する遠心力の効果を考慮することのできる修正レイノルズ方程式を導出し、この方程式を様々な条件のもとで解くことにより、油膜破断の挙動に与える様々な変数、すなわち軸受幅径比、すきま比、給油圧、軸受定数、ゾンマーフェルト数などの影響を定性的、定量的に明らかにした。
次にこのような軸方向油膜破断が発生している油膜において、ジャーナルに軸受との微小な相対運動を与えて油膜動特性を求めることができた。これを用いて、高速浮動ブッシュ軸受で支えたジェフコットローターの自励振動安定性を求めたところ、実際のローターで観測される挙動を合理的に説明することができた。
|
